(57)【要約】【課題】加工熱を抑え、反りや歪みといった変形のない金属板１５の加工方法を提供する。【解決手段】金属板の加工方法であって、金属板１５をウォータージェット加工により切り抜き切断する工程と、前記金属板１５を熱処理により金属板１５内部の応力を除去する工程と、金属板１５を切削加工により所定の外形形状に加工を行う工程とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の加工方法であって、前記金属板をウォータージェット加工により切り抜き切断する工程と、前記金属板を熱処理により前記金属板内部の応力を除去する工程と、前記金属板を切削加工により所定の外形形状に加工を行う工程と、を含むことを特徴とする金属板の加工方法。
【請求項２】
前記切削加工は、超高速切削加工であることを特徴とする請求項１に記載の金属板の加工方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための蒸着装置内に配設される蒸着マスクを支持する蒸着マスクホルダとなる金属板の加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬパネルは、ガラス材料からなる透光性基板１上に、少なくとも発光層を有する有機層をＩＴＯ（indium tin oxide）等によって陽極となる透明電極と、アルミニウム（Al）等によって陰極となる背面電極とで狭持してなる積層体の有機ＥＬ素子によって構成されるものが知られている。
【０００３】
かかる有機ＥＬパネルを形成する蒸着装置２は、有機層の各層に対応した複数の蒸着室３を有している。有機ＥＬパネルは、透明電極が形成された透光性基板１を蒸着室３の中に投入し、有機層、背面電極を順に積層して形成される。
【０００４】
蒸着室３は、真空蒸着法の場合、図示しない真空ポンプによって内部の気体が排気ポート４から排出され、高真空に保たれる。蒸着室３は、被蒸着部材（透光性基板１）と、蒸着マスク５と、蒸着マスクホルダ６と、蒸着源７と、蒸着材料８と、を有する。透光性基板１は、蒸着装置２の上方に配置される。蒸着マスク５は金属材料からなり、蒸着パターンを形成する複数の開口部及び複数のマスク部を有する。蒸着マスクホルダ６は、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属材料からなり、枠型形状に形成され、蒸着マスク５を支持する。
【０００５】
蒸着源７は、蒸着材料８を収納するルツボ９と、ルツボ９を捲回する加熱部材１０と、加熱部材１０を包囲する熱遮蔽板１１と、を有する。金属や有機物等の蒸着材料８の粒子は、加熱され、熱遮蔽板１１の開口部１２から浮遊する。浮遊した蒸着材料８は、蒸着マスクホルダ６及び蒸着マスク５の開口部を通過し、透光性基板１に付着して、所定の蒸着パターンが形成される。また、蒸着源７は、加熱調整を行うための制御手段１３を備えている。この制御手段１３は、後で詳述する検出手段１４からの検出データを所定周期で入力すると共に、入力された検出データに基づき蒸着材料８の蒸発した粒子の浮遊量を所定の演算処理によって求め、この演算結果と予め設定される基準値とを比較し、この比較結果に基づいて加熱部材１０に対して電流量調整等のフィードバック制御を行うものである。検出手段１４は、ルツボ９に収納される蒸着材料８の浮遊量を検出するための膜厚センサや濃度センサ等から構成されるものである。検出手段１４は、蒸着源７と透光性基板１との間の蒸着材料８の蒸着経路Ｊ１中に配設されるもので、蒸着経路Ｊ１中の蒸着材料８の蒸発した粒子の浮遊量に応じた検出データを制御手段１３に出力するものである。このような有機ＥＬパネルの製造方法は、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２７２１３号公報
【０００６】
有機ＥＬパネルの製造において用いられる蒸着マスクホルダ６の加工方法は、従来、もと板となる金属板１５にまず熱処理１６を施し、内部応力除去加工を行い、それから切削加工１７により外形加工を行うものである（図６参照）。熱処理１６工程は、金属板１５を５００〜６００℃に加熱してから、一時間に１００℃以下のペースでゆっくりと冷やしていくプロセスであり、焼鈍しと称される。これにより、金属板１５の応力が除去されるため、加工時の変形を防ぐことができる。次工程の切削加工１７では、フライスを数百〜数千ｒｐｍで回転させ、金属板１５を所定の外形形状に加工していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した金属板１５の加工方法では、切削加工１７前に熱処理１６による内部応力除去加工を施しても、完全に応力を除去することはできず、切削加工１７で発生する加工熱により、金属板１５が変形し、歪みや反りを完全に防ぐことはできなかった。透光性基板１及び蒸着マスク５を支持する蒸着マスクホルダ６に歪みや反りといった変形が生じると、蒸着パターンを正確に形成することができなくなるといった問題を有している。
【０００８】
本発明は、前述した問題点に着目し、切削加工の際に生じる加工熱による金属板の変形を防ぎ、蒸着位置精度の高い製品の製造を可能とする金属板の加工方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１に記載のように、金属板の加工方法であって、前記金属板をウォータージェット加工により切り抜き切断する工程と、前記金属板を熱処理により前記金属板内部の応力を除去する工程と、前記金属板を切削加工により所定の外形形状に加工を行う工程と、を含むものである。
【００１０】
また、請求項２に記載のように、前記切削加工は、超高速切削加工であるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、金属板の加工方法に関し、ウォータージェットによる粗加工、熱処理による内部応力除去加工、一万ｒｐｍ以上の超高速切削加工を施すことで、切削加工の際に生じる加工熱による金属板の変形を防ぎ、蒸着位置精度の高い製品を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。従来例と同一もしくは相当箇所には同一符号を付す。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態を示す蒸着マスクホルダ６が配設される蒸着装置２である。蒸着装置２は、複数の蒸着室３を有し、蒸着室３には蒸着マスク５と、蒸着マスクホルダ６と、蒸着源７と、蒸着材料８と、を備える。蒸着室３の上部には透光性基板１，蒸着マスク５と蒸着マスクホルダ６が配設される。蒸着マスクホルダ６は、ステンレス鋼などの金属材料からなり、蒸着マスク５を支持する。蒸着マスクホルダ６は蒸着マスク５より大きい略枠型形状である。
【００１４】
図２は、蒸着マスクホルダ６の加工工程である。ウォータージェット加工１８は、約２７６ＭＰａの高圧力をかけた研磨剤を含む水によって金属板１５を切断する。水による切断のため、加工熱を発せず、加工材料の歪みや反り等の変形が生じない。枠型形状の蒸着マスクホルダ６を形成するため、所定の枠型より粗く、大まかに金属板１５の中心部にウォータージェットにより、切り抜き部２１を設ける（図４参照）。切削加工２０の前にウォータジェットで粗く切り抜き部２１を設けることで、外形形状を精密に切削加工２０する際、金属板１５にかかるストレスを削減することができる。本実施形態では、金属板１５を枠型形状にするため開口部２２は一カ所で、切り抜き部２１も金属板１５の中心部を四角く切り抜いているが、所定の開口部２２の中心を切り抜けば良く、開口部２２と切り抜き部２１の形状は任意である。また、開口部２２と切り抜き部２１が複数あってもよい。また、水圧も任意である。
【００１５】
熱処理加工１９は、切り抜き部２１を設けた金属板１５を５００〜６００℃に加熱してから、一時間に１００℃以下のペースでゆっくりと冷やしていくプロセスである。これにより金属板１５の応力が除去されるため、次工程の切削加工２０時、変形を防ぐことができる。
【００１６】
超高速切削加工２０では、円筒に螺旋状に設けられた切り刃を持つエンドミルが超高速で回転運動することにより金属板１５を切削する。従来では数百〜数千ｒｐｍのフライス切削加工１７していたところを、一万ｒｐｍ以上の超高速切削加工２０を施すことで、切削抵抗を抑え、加工熱を下げることが可能となる。また、本実施例では、蒸着マスクホルダ６の切削加工のため、複雑な形状を有する部品の輪郭，段または溝部を加工するのに適しているエンドミルによるフライス切削加工を行ったが、任意の工具を用いてよい。
【００１７】
図３は、もと板となる金属板１５である。
【００１８】
図４は、ウォータージェット加工１８後の金属板１５である。切り抜き部２１はウォータージェット加工１８により所定の枠型形状にあわせて長方形で切り抜かれている。
【００１９】
図５は、外形形状加工を超高速フライス切削２０により施した後の金属板１５である。切り抜き部２１よりも大きい開口部２２を形成し、枠型形状としている。枠型の外側の形状も同様に超高速フライス切削２０を施し、切り欠き部２３を設けている。
【００２０】
また、熱処理１９をウォータージェット加工１８より前工程で行ったのは、ウォータージェットで切り抜き部２１を設けた後に熱処理１９を行う場合、もと板のまま熱処理１９を行う場合より、金属板１５の内部応力を効率的に除去できるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の蒸着装置を示す断面図。
【図２】同上実施形態の加工工程を示すフロー図。
【図３】同上実施形態のもと板となる金属板を示す斜視図。
【図４】同上実施形態のウォータージェット加工後の金属板を示す斜視図。
【図５】同上実施形態の仕上げ加工後の金属板を示す斜視図。
【図６】従来例の金属板加工工程を示す。
【符号の説明】
【００２２】
１５  金属板
１８  ウォータージェット加工
１９  熱処理
２０  超高速切削加工
【図１】
2005088150.tif 000003
【図２】
2005088150.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005088150.tif 000007
【図６】
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